[發(fā)明專利]一種電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110643308.8
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113553352A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍良;葉飛;徐建航;蘇瑞;代天淇;張澤民;岳振鐸;趙雙全;謝博;李子瑜;王玉強(qiáng);王昕;李寬;李娜;梁正堂;張強(qiáng);梅崢;孫頔
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司;北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)山東省電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/22;G06F16/25;G06Q10/10;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識方法，包括以下步驟：采集二次設(shè)備的遙信數(shù)據(jù)、遙測數(shù)據(jù)和人工上報(bào)數(shù)據(jù)；構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，建立設(shè)備信息數(shù)據(jù)表、缺陷分類數(shù)據(jù)表、缺陷記錄數(shù)據(jù)表；對設(shè)備信息數(shù)據(jù)表和缺陷記錄數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，確立設(shè)備間的相似度關(guān)系，作為家族性缺陷辨識的基礎(chǔ)；定期檢查缺陷記錄，對相似設(shè)備出現(xiàn)的同類缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將結(jié)果與設(shè)定的界定閾值比較，判定是否為家族性缺陷。基于上述方法提出了一種電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識系統(tǒng)，本發(fā)明能過對整個(gè)電力系統(tǒng)內(nèi)的二次設(shè)備的能夠快速查詢和定位，便于系統(tǒng)維護(hù)，提高安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力二次設(shè)備是對電力系統(tǒng)內(nèi)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察，測量，控制，保護(hù)，調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備，包括測量表計(jì)、控制和信號裝置、繼電保護(hù)裝置和直流電源設(shè)備等。二次設(shè)備保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使電力系統(tǒng)具有可觀測性與可控性，并完成事故狀態(tài)下的緊急處理。在當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境中，電力二次設(shè)備發(fā)生缺陷，尤其是危急和嚴(yán)重缺陷，會危電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，電力設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、檢修等環(huán)節(jié)的任何一個(gè)環(huán)節(jié)稍有不慎，都會給設(shè)備帶來缺陷或者隱患。

家族缺陷指由設(shè)備的設(shè)計(jì)、材質(zhì)、制作工藝等共性因素導(dǎo)致的設(shè)備缺陷。電力二次設(shè)備經(jīng)常會出現(xiàn)某一批設(shè)備在一段較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)因某種共性因素導(dǎo)致的家族缺陷。出現(xiàn)家族缺陷的一系列設(shè)備在其家族缺陷隱患未被消除時(shí)均被稱為具有家族缺陷的設(shè)備。如果某種設(shè)備的缺陷是由設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的，同種設(shè)計(jì)的其他設(shè)備也有發(fā)生同樣缺陷的可能性，采用相同材質(zhì)、相同制作工藝的設(shè)備也是如此。

目前家族性缺陷的辨識主要由人為上報(bào)確認(rèn)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生缺陷或故障時(shí)，會伴隨發(fā)生相關(guān)的告警信息，由站端人員將信息傳遞給主站監(jiān)控人員，主站監(jiān)控人員完成記錄和分析，這種方法效率較低，不能對整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，無法完成對家族性缺陷的預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備家族性缺陷的監(jiān)控、管理和預(yù)測。

技術(shù)方案：本發(fā)明的電力二次設(shè)備家族性缺陷辨識方法包括：

采集設(shè)備的遙信數(shù)據(jù)、遙測數(shù)據(jù)和人工上報(bào)數(shù)據(jù)，建立設(shè)備信息數(shù)據(jù)表、缺陷分類數(shù)據(jù)表、缺陷記錄數(shù)據(jù)表；

對設(shè)備信息數(shù)據(jù)表和缺陷記錄數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，確立設(shè)備間的相似度關(guān)系，作為家族性缺陷辨識的基礎(chǔ)；

定期檢查缺陷記錄，對相似設(shè)備出現(xiàn)的同類缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將結(jié)果與設(shè)定的界定閾值比較，判定是否為家族性缺陷，生成家族性缺陷數(shù)據(jù)表對具有中風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備進(jìn)行加強(qiáng)跟蹤，監(jiān)控其故障發(fā)生情況，對具有高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備進(jìn)行檢修。

設(shè)備信息數(shù)據(jù)表包括以下數(shù)據(jù)：設(shè)備名稱、歸屬部門、上級設(shè)備名稱、詳細(xì)的性能參數(shù)和指標(biāo)描述、驗(yàn)收負(fù)責(zé)人。

缺陷分類數(shù)據(jù)表包括以下數(shù)據(jù)：屬性名、數(shù)據(jù)類型、約束條件、產(chǎn)生形式和備注。

缺陷記錄數(shù)據(jù)表包括以下數(shù)據(jù)：設(shè)備名稱、缺陷外在表象、缺陷等級、缺陷原因、處理措施，廠站名稱、設(shè)備名稱、設(shè)備廠商、發(fā)生缺陷時(shí)間、缺陷性質(zhì)、值班人、消缺日期、消缺人、驗(yàn)收人。

對設(shè)備信息數(shù)據(jù)表和缺陷記錄數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析包括：使用隨機(jī)森林(RandomForest)、邏輯回歸(Logistic Regression)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional NeuralNetwork) 算法建立子模型，將子模型融合成缺陷預(yù)測模型，該模型的輸入是設(shè)備的描述信息和最近一個(gè)月的歷史信號，輸出是該設(shè)備未來一周出現(xiàn)各種缺陷的概率；將設(shè)備的描述信息和最近一個(gè)月的歷史信號輸入缺陷預(yù)測模型中，對設(shè)備的信息進(jìn)行比較分析，確立設(shè)備間的相似度關(guān)系。

家族性缺陷數(shù)據(jù)表包括以下數(shù)據(jù)：設(shè)備類型、家族性缺陷設(shè)備相關(guān)要素(制造廠、結(jié)構(gòu)、組部件及用材、產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、批次)、對設(shè)備狀態(tài)的影響、家族性缺陷處理意見。